Протезы ног и рук нового поколения: Протезы рук и ног нового поколения |

Содержание

Бионический протез ноги в Москве — бесплатное бионическое протезирование ног выше колена

Заявка принята

Спасибо за заявку. Наш сотрудник свяжется с вами!

Закрыть окно

Все хорошо

Ваши данные успешно отправились. Мы вам перезвоним, чтобы согласовать время приема. А пока вы можете посмотреть инстаграм нашей компании.

Закрыть окно

По выполняемой деятельности максимально приближены к действиям обычной ноги. Позволяют чувствовать себя безопасно и уверенно передвигаться по любой поверхности.

Бионические протезы ног

Steplife B5

Коленный модуль с пневматической системой управления. Прост в использовании, имеет широкий функционал и высокую надежность.

Genium

Полностью управляется микропроцессором, гидравлическая система помогает передвигаться по пологим склонам, лестнице или ездить на велосипеде.

Mauch

Адаптируется к походке человека, управляется микропроцессором (с внешним источником энергии)

Бионические протезы ног — это современные устройства на основе микропроцессоров, которые не только максимально восполняют утраченную функцию конечности, но и позволяют людям вернуться в спорт и продолжать вести активный образ жизни. Каждый такой протез изготавливают индивидуально, поэтому походка возвращается к естественной.

Otto Bock — первая компания, которая в 1997 году первой разработала и представила бионический коленный модуль на конференции по ортопедии в Нюрнберге.

При изготовлении протезных изделий с микроэлектроникой используют высокотехнологичные комплектующие. Поэтому их цена значительно выше более простых моделей. Но не стоит отказываться от бионики, поскольку каждый инвалид имеет право на бесплатное протезирование.

Бесплатно

В соответствии с ФЗ от 24.11.1995 №181 «О социальной защите инвалидов в Российской Федерации»

Гарантия 2 года

Гарантийный ремонт и обслуживание до даты получения следующего протеза

10 лет опыта

Наши ведущие протезисты уже более 10 лет помогают людям увереннее ходить на протезах

Если ритм вашей жизни изменился, и старый протез не справляется с нагрузкой, то стоит подумать о замене. Оценить функционал и удобство коленного модуля или стопы вы можете на тест-драйве. В наличии всегда есть сменные чехлы, а также силиконовые лайнеры высокого качества.

Алгоритм работы бионического протеза

В основе работы лежит микропроцессор. Датчики постоянно считывают данные о поверхности, по которой идет человек, углах ее наклона, степени интенсивности ходьбы. Система работает от литиевой батареи, заряда хватает на срок от 3 до 7 дней (зависит от нагрузок). Управлять протезом можно через приложение на смартфоне или компьютере. Для дистанционного управления протезы оснащают модулем Bluetooth.

Составные части протеза

Приемная гильза. Ее изготавливают по индивидуальному слепку культи из прочных гипоаллергенных материалов. Именно культеприемная гильза отвечает за комфортное передвижение, поэтому она должна быть сделана точно по размерам пациента.
Коленный модуль. В нем расположены датчики, обрабатывающие поступающую информацию о поверхности, скорости ходьбы и другие
Стопа. Опорный элемент. Этот модуль дополнительно оснащают вертикально-торсионным амортизатором или системой регулировки каблука.

Steplife B5

Компания Салют Орто предлагает собственно разработанный коленный модуль Steplife B5, имеющий в своем устройстве мощный микропроцессор, обрабатывающий более 30 млн. операций и сигналов от датчиков. Изготовленный из титана и авиационного алюминия, протез обладает высокой степенью надежности и максимальной функциональностью.

Все протезы с микропроцессорной системой управления продолжают развиваться и в будущем нас ждут еще более усовершенствованные возможности для людей с инвалидностью.

Любой вид протеза вы можете получить бесплатно по индивидуальной программе реабилитации пациента (ИПРА)

Как получить протез бесплатно

Специалисты компании «Салют Орто» помогут подготовить документы для получения бионического протеза ноги.

Гражданин России с инвалидностью имеет право на бесплатное получение качественного протеза. Сначала нужно получить медико-техническое заключение в ортопедическом центре, чтобы подготовиться к протезированию и подобрать нужный вариант. Затем назначается медико-социальная экспертиза для подтверждения инвалидности. На этом этапе разрабатывают индивидуальную программу реабилитации. После того, как вы встанете на учет в ФСС, вы можете выбрать способ получения протезного изделия:

по компенсации. Вы заключаете договор на изготовление протезного изделия с производителем, подбираете необходимые вам комплектующие, форму. А после получения и установки подаете заявление в ФСС на возврат потраченных средств. Преимущества этого метода — недолгое ожидание, возможность выбрать нужные функции изделия;
по государственному контракту — вы подаете в ФСС заявление на получение протезного изделия и пакет необходимых документов. Конкурс на изготовление длится от 2 до 12 месяцев. Оплата происходит за счет государства. Минус этого способа — ожидание может растянуться на год.

Как подобрать бионический протез ноги

На консультации в нашем центре протезирования и ортопедии «Салют Орто» специалист оценит состояние культи, физическую активность, посоветует модель, которая будет подходить под ваши индивидуальные особенности (рост, вес, возраст, степень ампутации) и образ жизни.

На этапе согласования вы можете выбрать:

модель стопы,
нужные датчики для коленного модуля,
емкость аккумулятора,
вариант культеприемной гильзы и крепления — вакуумное или с полимерными чехлами.

В рамках индивидуальной программы реабилитации специалисты научат вас пользоваться протезом, правильно его надевать и снимать. Расскажут, как часто надо заряжать изделие, как за ним ухаживать. В наших центрах вам помогут с ремонтом, если протез выйдет из строя.

Записаться на консультацию можно по телефону.

Как мы работаем

Первичная консультация

Первичный осмотр техником-ортопедом

Выбор типа протеза

Определение возможностей протезирования

Заключение договора

Выбор способа финансирования

Описание основных параметров протеза в договоре

Изготовление

Снятие слепка с культи

Создание удобной приемной гильзы

Проведение примерок и доведение протеза до совершенства

Протез готов

Финальный тест драйв

Выдача изделия

Подача документов в Фонд социального страхования

Отзывы наших клиентов

Деренуца Жанна Николаевна

Я очень довольна протезом, который мне изготовили ваши специалисты! Мне понравилось как меня обслужили. Безгранично благодарна вам за новый протез!

Игнатьева Ольга Яковлевна

Спасибо Вам большое! Честно, не ожидал такого теплого отношения к людям. Протезист – квалифицированный специалист. К каждому индивидуальный подход. Желаю Вам успехов и процветания! Ребята, Вы — молодцы! Ещё раз, спасибо!

Портнягин Иван Михайлович

Все отзывы

Узнайте, как получить протез бесплатно

Наши сотрудники проконсультируют и помогут собрать необходимый пакет документов для получения компенсации от государства

Ваше имя

Контактный телефон

В какое время вам позвонить?

Нажатием кнопки, я принимаю условия оферты по использованию сайта и согласен с Политикой конфиденциальности.

Протезы верхних конечностей любой сложности для детей, подростков и взрослых

Как выбрать протез руки?

У людей с ампутированными конечностями или врожденными особенностями развития руки есть выбор: жить без протеза, использовать косметический, функциональный тяговый или бионический протез.

Оставить заявку на консультацию

без протеза

косметический протез

функциональный тяговый протез

бионический протез

Жить без протеза

Это личное решение каждого и заслуживающий уважения выбор. Но перед тем как отказываться от возможностей, которые дают современные протезы рук, важно проконсультироваться с опытным протезистом.

Специалист детально изучит ситуацию и обозначит возможные риски – чрезмерная нагрузка на здоровую руку приводит к асимметрии корпуса, искривлению осанки и уменьшению мышечной массы на оставшейся части конечности.

Протезы рук от Моторика, изготовленные индивидуально под ваш случай, помогают избежать ухудшения состояния здоровья, возвращают утраченные функции и, что немаловажно, обеспечивают психологический комфорт.

Косметический протез

Муляж только похож на настоящую руку, но на этом его возможности и польза для человека заканчивается.

Даже самая качественная косметика – всегда остается просто маскировкой. Сравнивать косметические типы протезов
с управляемыми рабочими моделями – бессмысленно, тем более, косметическую оболочку можно надеть на большинство современных бионических протезов.

Функциональный тяговый протез

Бионические кибер протезы нового поколения

Современные решения, которые не просто восстанавливают утраченные возможности пациента, но и расширяют их.

Мы разрабатываем и производим бионические руки, включающие двигатель и аккумулятор. Управление функциональным протезом происходит посредством датчиков, считывающих мышечные импульсы. Другими словами, скорость и сила схвата бионической руки прямо пропорциональна силе напряжения мышц пользователя.

Как результат, используя наши бионические протезы, человек может бережно брать хрупкие предметы без риска их повредить.

Как выбрать производителя протезов рук?

Предприятия, занимающиеся протезированием, должны соответствовать ряду критериев: онлайн консультации, возможность получить протез в вашем городе, опыт техников-протезистов, дизайн протеза, техобслуживание, сообщество пользователей протезов

Есть вопросы, сомнения, опасения? Не нужно никуда ехать или звонить – всё, что вас волнует, можно спросить/уточнить/выяснить в режиме онлайн. Перед поездкой в клинику воспользуйтесь онлайн консультацией.

В силу жизненных обстоятельств, не каждый готов преодолеть сотни, а то и тысячи километров, чтобы получить протез руки. Свяжитесь с менеджерами компании и узнайте, как забрать современный кибер гаджет, не покидая родного города.

В случае ампутации или аплазии руки универсального решения быть не может. Выбирая компанию, в первую очередь, оцените опыт протезистов – специалистов по установке протезов. Проверьте их сертификаты от производителя.

Профессионалы предложат несколько вариантов с учетом ряда факторов, начиная от образа жизни, и заканчивая индивидуальными ожиданиями использования протеза. Одно дело, когда человек заказывает первый в жизни гаджет, и совсем другое, когда является продвинутым пользователем.

Выбирая протез руки, далеко не все стремятся к абсолютной анатомической идентичности.

Если для вас первостепенную роль играет внешний вид гаджета, обратите внимание на Indy Design. Это направление транслирует самые креативные и технологически сложные решения, в том числе руки супергероев и продвинутый киберпанк. Прятаться и скрываться – это не про нас.

Психологическая поддержка при ампутации, повреждениях и нарушениях здоровья – мега важный фактор.

Если есть возможность делиться переживаниями, проблемами, радостями и достижениями с теми, кто оказался в похожей ситуации, процесс принятия и адаптации к протезу проходит в разы быстрее.

Даже самый новый высокотехнологичный протез со временем потребует сервисного обслуживания. В силу этого выбирайте производителя, который предоставляет сервисную поддержку именно в вашем регионе.

Согласитесь, жить 2-3 месяца без протеза, отправленного для ремонта в город производителя, крайне неудобно.

Сегодня высокотехнологичные функциональные протезы рук доступны каждому.

Подростковое протезирование
Современные активные и бионические протезы для подростков
Подробнее
Взрослое протезирование
Функциональные активные и бионические протезы для взрослых
Подробнее
Детское протезирование
Кибипротезы пальцев, кисти и предплечья для детей
Подробнее

Бионические протезы: последние достижения в области создания высокотехнологичных устройств, способных заменить утраченные органы — FEA.

RU | CompMechLab

Термин «бионика», вобравший в себя множество направлений, применяется тогда, когда речь идёт об использовании в технических устройствах, а также в системах принципов организации, функций, структур и свойств живой природы. Среди наиболее важных проектов, связанных с бионикой, можно выделить протезы и импланты, воспроизводящие функции утраченных конечностей и недостающих органов.

В области функционального протезирования рук и ног настоящим прорывом стали бионические (биоэлектрические) устройства, способные воспринимать импульсы, вырабатываемые при сокращении уцелевших мышц.

I-limb

Компания Touch Bionics (Великобритания), выпускающая миоэлектрические протезы кисти и пальцев под маркой i-limb, представила на мировом конгрессе Международного сообщества по протезированию и ортопедии ISPO-2015 (22-25 июня) новую версию искусственной руки — i-limb quantum. Как сообщают разработчики, эта модификация «умнее, быстрее и сильнее, чем любой из её предшественников».

Демонстрационное видео нового протеза i-limb quantum

Протезы i-limb используют запатентованную технологию, позволяющую «считывать» мышечные импульсы.

Функциональность i-limb реализуется с помощью программного обеспечения, описывающего набор стандартных движений и захватов, и позволяющего регулировать силу сжатия.

Новый проект i-limb quantum включает в себя управление простыми жестами: чтобы выбрать нужный захват, носитель делает движение по одному из четырех направлений.

Bebionic

Похожие протезы выпускает компания Steeper (США). Её устройства Bebionic также используют для перемещения в нужную позицию электрические импульсы, полученные от оставшихся мышц, и обладают широким набором движений и захватов.

29-летняя Ники Эшвел (Nicky Ashwell) рассказывает о протезе Bebionic, изменившим её жизнь

Последняя на текущий момент модель Bebionic, тоже представленная на ISPO-2015, отличается повышенной лёгкостью (390 г) и прочностью. Как сообщается в пресс-релизе компании, искусственная кисть выполнена из композитных материалов – таких же, какие используются в автомобилях Формулы 1.

И Bebionic, и i-LIMB выпускаются в нескольких размерах, причём последние модели данных устройств подходят для установки женщинам и подросткам.

Deka Arm System

Наиболее технологичные проекты в области протезирования верхних конечностей выполняются при поддержке Агентства передовых оборонных исследовательских проектов Минобороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA).

О запуске программы «Революционное протезирование» ведомство объявило в 2006 году, и она даёт впечатляющие результаты. Одна из разработок – протез Arm System компании DEKA Research & Development Corporation. Бионическая рука способна выполнять множество одновременных точных движений (сгибание и повороты в плечевом, локтевом суставах и запястье, а также захваты пальцами), преобразуя электрические сигналы от мышц и передавая их на встроенный компьютер, управляющий электрическими приводами.

11 февраля 2015 года DARPA представила видео, на котором волонтер с протезом DEKA Arm System забирается на скалодром. Проект уже одобрен FDA для коммерческого использования, в соответствии с программой корпорация DEKA планирует развивать производство и коммерциализацию разработки для её вывода на рынок.

Протез, разработанный DEKA, позволяет даже штурмовать скалодром

В рамках программы «Революционное протезирование» также ведется работа над созданием устройств «с обратной связью», обеспечивающих чувство прикосновения. Их функционирование основано на технологии нейронных интерфейсов, использующей принципы работы нервной системы человека.

В пресс-релизе, опубликованном DARPA 11 сентября 2015 года, сообщается о клинических испытаниях, в рамках которых добровольцу, парализованному уже более 10 лет, имплантировали электроды в сенсорную кору головного мозга (отвечает за выявление тактильных ощущений, в частности, давления). Кроме того, электроды вживили в моторную кору, которая направляет движения тела.

Как сообщает DARPA, в проведённой серии опытов доброволец с закрытыми глазами смог описать свои ощущения в 100% случаев.

Подобные разработки ведутся и в других странах. В 2014 году сотрудники Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) представили прототип такого «чувствующего» протеза. Бионическая рука нового поколения была испытана на 36-летнем Деннисе Сёренсене. На время эксперимента врачи имплантировали электроды в локтевой и срединный нервы пациента, а затем подсоединили протез, оснащенный датчиками, способными оценивать давление руки на предмет по напряжению в искусственных сухожилиях, контролирующих движения пальцев. По этим напряжениям датчики генерируют электрический сигнал, который затем транслируется по электродам в нервы.

В рамках эксперимента Деннису удалось управлять силой хватки, а также определять форму предмета. После испытаний врачи удалили электроды, опасаясь негативных клинических последствий. Дальнейшие исследования, в частности, должны определить, как долго электроды могут оставаться в теле пациента, не причиняя вреда.

Протезы ног

Одними из наиболее совершенных протезов голени на сегодня считаются BiOM Ankle компании BionX (США), основанной профессором Массачусетского технологического института (MIT) Хью Хэрром (Hugh Herr). Миоэлектрические протезы BiOM Ankle оснащены микропроцессорами и сенсорами, благодаря которым становится возможной мгновенная автоматическая регулировка угла наклона стопы и уровня амортизации.

Хью Хэрру было 17, когда после неудачного альпинистского восхождения ему ампутировали обе обмороженные голени. Сегодня он один из самых выдающихся в мире специалистов по биопротезированию. В число инвесторов, финансирующих его научных работы, входит DARPA.

TED Talks: Хью Хэрр о новых бионических протезах, позволяющих бегать, заниматься альпинизмом и танцевать

Протезы сердца

Еще одно важное направление биопротезирования — создание искусственного сердца. В целом исследования в этой области можно разделить на две группы: конструирование биомеханического сердца или «выращивание» биологического. Разработки первого типа ведутся достаточно давно. Основные проблемы, долгое время не находившие решения, были связаны с созданием мощного, и при этом достаточно небольшого источника питания, а также с прочностью материалов искусственного сердца, которое, в отличие от биологического, не способно самообновляться. На сегодня существуют проекты, в той или иной степени решающие эти задачи.

SynCardia

Рэнди Шеперд (Randy Shepherd) рассказывает о жизни с иcкусcтвенным сердцем SynCardia

Аппарат SynCardia разработки SynCardia Systems Inc (США) получил одобрение на использование в качестве «временного устройства до получения донорского сердца» в 2004 году. Соответствующая лицензия была выдана управлением по контролю за лекарствами и продуктами США после испытаний, которые продолжались более десяти лет. Искусственное сердце заменяет родные желудочки и клапан сердца пациента, для поддержки их работы требуется внешнее устройство — изначально это были крупногабаритные аппараты Big Blue весом почти в 200 кг, затем появились более компактные версии, последняя из них на сегодня – Freedom. Этот системный привод весит около 6 кг, и его можно носить с собой в рюкзаке или сумке. По информации SynCardia Systems, искусственные сердца SynCardia были имплатированы примерно 400 пациентам.

Carmat

Искусственное сердце компании Carmat (Франция) разработано при поддержке авиационно-космического концерна Airbus Group (концерну принадлежит около трети акций Carmat). Протез имплантируется в грудную клетку полностью, снаружи остаются только заключенный в специальный блок литий-ионный аккумулятор и пульт управления. Весит Carmat около 900 г. Как подчеркивают разработчики, протез обладает способностью саморегуляции, то есть самостоятельно подстраивается к изменениям интенсивности физической нагрузки человека.

Датчики давления и высоты, сходные с теми, что используются в авиации, снимают информацию о потоке крови в сердце, благодаря чему искусственный орган реагирует практически мгновенно, увеличивая или уменьшая ток крови. Поверхности искусственного сердца сделаны из живых тканей, что обеспечивает высокую биосовместимость с собственными тканями организма (применение искусственных материалов может вызвать тромбоз).

Carmat позиционируется как постоянная замена сердца, в частности, для тех пациентов, которым отказано в трансплантации.

Искуственное сердце Carmat

Первая пересадка искусственного сердца состоялась в декабре 2013 года в Европейском госпитале имени Жоржа Помпиду в Париже. Пациентом стал находившийся в предсмертном состоянии 75-летний мужчина, страдавший острой формой сердечной недостаточности. Он прожил два с половиной месяца после операции. Второй пациент прожил после имплантации 9 месяцев. В апреле 2015 года искусственное сердце было установлено третьему пациенту, — 70-летнему мужчине.

3 сентября 2015 года компания Carmat опубликовала сообщение об успешном завершении этапа реабилитации пациента. Перед возвращением домой мужчина получил подробные инструкции, как ему обращаться с установленным аппаратом. Представители Carmat подчеркивают, что пациенту также будет оказываться постоянная медицинская поддержка.

По оценке разработчиков, сердце Carmat сможет бесперебойно функционировать в течение 5 лет.

BiVACOR

Проект BiVACOR, над которым работают специалисты из Австралии и США, на данный момент проходит стадию испытаний на животных. Преимущество данной разработки – длительный срок эксплуатации, который создатели устройства оценивают в 5-10 лет и более. Эта модель не имитирует пульсирующую работу живого сердца, а обеспечивает постоянные потоки артериальной и венозной крови, для перекачивания которой используется вращающийся двусторонний ротор, подвешенный в магнитном поле. Отсутствие крепежей и других зон механического контакта позволяет минимизировать износ деталей.

Искуственное сердце BiVACOR

BiVACOR также оснащен внешними контроллерами, которые позволяют менять скорость кровотока в зависимости от физической и эмоциональной активности пациента. Аккумуляторы у этой системы также внешние.

Само устройство меньше сердца взрослого человека, и, как сообщают его разработчики, в перспективе может имплантироваться даже детям.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab^®по материалам сайтов syncardia.com, carmatsa.com, bivacor.com, bionxmed.com, touchbionics.com, bebionic.com.

Этот старшеклассник изобрел недорогой управляемый разумом протез руки | Инновация

Бенджамин Чой вошел в число 40 финалистов конкурса Regeneron Science Talent Search этого года, старейшего и самого престижного в стране научно-математического конкурса для старшеклассников.
Общество науки

Десять лет назад, когда Бенджамин Чой учился в третьем классе, он посмотрел документальный фильм «60 минут» о протезе, управляемом разумом. Исследователи имплантировали крошечные датчики в моторную кору головного мозга пациентки, которая двигала роботизированной рукой, используя только свои мысли. Чой был очарован этой концепцией, сравнив ее с чем-то из Фильм Звездные войны .

«В то время я был очень, очень поражен тем, насколько впечатляющей была эта технология, — говорит он. «Но я также был встревожен тем, что им требуется эта действительно рискованная операция на открытом мозге. И они такие недоступные, их стоимость исчисляется сотнями тысяч долларов».

Спустя годы, когда в 2020 году разразилась пандемия, у Чоя, десятиклассника, живущего в Вирджинии, неожиданно появилось много свободного времени. Лаборатория, в которой он планировал провести лето, исследуя алюминиевое топливо, закрылась. Но документальный фильм, который он видел несколькими годами ранее, запомнился ему, и он решил использовать свое свободное время, чтобы самому сделать менее инвазивный протез руки.

В своей импровизированной лаборатории на столе для пинг-понга в своем подвале (где он иногда работал по 16 часов в день!), Чой самостоятельно сконструировал первую версию своей роботизированной руки, используя 3D-принтер своей сестры за 75 долларов и леску. Принтер не мог изготавливать детали длиной более 4,7 дюймов, поэтому Чхве напечатал руку из крошечных кусочков, скрепил их болтами и резинкой. Всего на печать ушло около 30 часов. Эта версия работала с использованием данных мозговых волн и жестов головы, и Чой разместил в Интернете инструкции, чтобы каждый мог создать свою собственную.

У него был некоторый предыдущий опыт создания роботов и программирования, поскольку он участвовал в соревнованиях по робототехнике в начальной, средней и старшей школе, даже несколько раз участвовал в чемпионатах мира. Начиная с девятого класса, он сам выучил языки программирования Python и C++, просматривая видео на Stack Overflow, веб-сайте для программистов.

Производство робота-манипулятора Чоя стоит всего 300 долларов.

Общество науки

После более чем семидесяти пяти итераций конструкции неинвазивная роботизированная рука Чоя, управляемая разумом, теперь сделана из материалов инженерного класса, способных выдерживать вес до четырех тонн. Он работает с использованием алгоритма, управляемого искусственным интеллектом (ИИ), который интерпретирует мозговые волны пользователя. И его производство стоит всего около 300 долларов — огромная экономия по сравнению с тем, что сейчас есть на рынке. Более простой протез верхней конечности с питанием от тела стоит около 7000 долларов. По состоянию на 2015 год очень продвинутый модульный протез конечности с полной рукой, который имеет 26 суставов, сотни датчиков и может сгибаться до 45 фунтов, стоил около 500 000 долларов. Этот протез в сочетании с операцией по перенаправлению нервов, которые когда-то контролировали руку, позволяет пациентам управлять конечностью своими мыслями и даже чувствовать через нее текстуру.

Изобретение принесло Чою, 17-летнему старшекласснику Потомакской школы в Вирджинии, место в числе 40 финалистов конкурса Regeneron Science Talent Search этого года, старейшего и самого престижного в стране научно-математического конкурса для старшеклассников. пожилые люди. В этом году первое место заняла Кристин Йе из Саммамиша, штат Вашингтон, которая разработала способ анализа гравитационных волн, излучаемых при столкновениях нейтронных звезд.

«Для меня очень важно видеть такое признание моей работы, — говорит Чой. «Я определенно очень благодарен за то, что стал финалистом».

Приблизительно 2 миллиона человек живут с потерей конечности в Соединенных Штатах, и ежегодно происходит около 185 000 ампутаций. Всемирная организация здравоохранения заявляет, что только каждый десятый человек, нуждающийся во вспомогательных средствах, включая протезы и ортезы, имеет к ним доступ, ссылаясь на «высокую стоимость» и «отсутствие осведомленности, доступности, обученного персонала, политики и финансирования».

Рука Чоя использует электроэнцефалографию или ЭЭГ, чтобы избежать инвазивных методов других протезов. Устройства ЭЭГ регистрируют электрическую активность мозга с помощью датчиков, размещенных на голове.

Они часто используются в медицине для диагностики эпилепсии или других заболеваний головного мозга.

В его системе используются два электрода: базовый датчик, который крепится к мочке уха, и второй, находящийся на лбу, который собирает данные ЭЭГ. Электрод на лбу улавливает информацию о мозговых волнах, которая через Bluetooth отправляется на микрочип в протезе руки. А.И. Созданная Чой модель, также встроенная в чип, расшифровывает данные и преобразует их в предсказание того, о чем думает мозг. Рука также двигается с помощью жестов головой и останавливается при намеренном моргании.

Через шесть месяцев после того, как он начал строить руку, он разместил на YouTube видео, демонстрирующее ее ловкость. Протез привлек внимание Джозефа Данна, человека с ампутированной конечностью из Пенсильвании. Чой начал удаленно консультироваться с ним по поводу дизайна.

«Работа с мистером Данном сделала этот проект действительно впечатляющим, вдохновляющим и мотивирующим», — говорит Чой. «Возможно, это звучит немного банально, но я думаю, что вы действительно можете помочь людям с помощью инженерии, с помощью технологий».

В 2021 году молодой изобретатель получил финансирование от Массачусетского технологического института, чтобы продолжить свои исследования и работать с экспертами в университете. Около шести месяцев он экспериментировал с облачными вычислениями, чтобы сделать руку интернет-совместимой.

«Эти А.И. модели могут стать такими большими», — говорит он. «Я думал, что буду хранить их в облаке, а затем свяжусь с моей рукой через Wi-Fi».

Но это не сработало по двум причинам. Во-первых, руке требовалось слишком много времени, чтобы отреагировать на мысли пользователя.

«Это не идеальный вариант, потому что, особенно для протезов, вы хотите, чтобы они работали в режиме реального времени очень быстро», — говорит он.

Во-вторых, пользователю нужно постоянно подключаться к Wi-Fi, что нецелесообразно, объясняет Чой. Вместо этого он сжал свой ИИ. модель, которая содержит несколько подмоделей, и сохранил ее в двухъядерном микрочипе внутри руки.

Чтобы создать свой А.И. модели, он работал независимо с шестью взрослыми добровольцами примерно по два часа каждый, собирая данные об их мозговых волнах в своей школе и дома. Собирая данные с помощью электрода на лбу, он попросил каждого участника сосредоточиться на сжатии и разжимании руки.

Он тренировал А.И. различать сигналы мозга и сигналы ИИ. модель постоянно учится на мозговых волнах пользователя.

«Чем больше вы его используете, тем больше он точно определяет, как вы думаете, каковы ваши мозговые волны, пока точность действительно значительно не возрастет для вас с течением времени», — объясняет Чой.

Всего в алгоритме более 23 000 строк кода, 978 страниц математических операций и семь совершенно новых подалгоритмов. Алгоритм Чой работает со средней точностью 95 процентов. Он говорит, что предыдущий золотой стандарт для аналогичной искусственной нейронной сети составлял 73,8 процента.

Брок Вестер, инженер-биомедик из Университета Джона Хопкинса с опытом работы в области нейропротезирования, говорит, что технология Чоя впечатляет, особенно если учесть, что над протезом в документальном фильме «60 минут» работала большая группа исследователей, тогда как Чой разработал всю руку сам.

«То, что он смог построить эту конечность, разработать для нее элементы управления и алгоритмы для декодирования своих нейронных сигналов в режиме реального времени для отправки этих управляющих сигналов, я думаю, это просто замечательно», — говорит Вестер. «Он должен продолжать исследования в этой области, потому что я думаю, что он может внести большой важный вклад».

Вестер отмечает, что у Чоя еще есть над чем поработать, особенно когда речь идет о том, как конечность соединяется с телом пользователя. В этот момент рука соединяется с фиксированной стойкой на платформе. Чой говорит, что в конечном итоге он спроектирует сокет, но этот процесс потребует индивидуальной настройки для пользователя.

Прошлым летом Чой был выбран научным сотрудником Саймонса в Университете Стоуни-Брук, где он удаленно работал с Цзи Лю, профессором кафедры электротехники и вычислительной техники, над алгоритмом машинного обучения своего искусственного интеллекта. Хотя Лю говорит, что дал Чою несколько важных советов по поводу алгоритма, в том числе о том, как создать для него более полные обучающие наборы данных, Чой работал над более мелкими деталями самостоятельно.

Новизна проекта Чоя заключается в том, что он «применил самые современные методы машинного обучения к своей системе роботизированной руки», — говорит Лю, добавляя, что производительность недорогой руки сопоставима с более дорогими и современными машинами.

«Он не только очень умен, но и очень много работает и независим, — говорит Лю о Чое. «Это также довольно выдающийся результат по сравнению с аспирантами».

Чой также получил награды на Международной научно-технической ярмарке Regeneron, Кубке Microsoft Imagine и Национальном конкурсе STEM на дому. В октябре 2020 года он получил производственный грант от PolySpectra, Inc., компании, производящей прочные материалы для 3D-печати, на производство своей руки.

Помимо инженерного дела, Чой является игроком в сквош национального уровня, президентом студенческого совета своей школы, автором опубликованных рассказов, солистом-скрипачом, занявшим первые места в нескольких конкурсах, и основателем команды потомакских студентов, которые соревновались в викторина NBC «Это академично».

Чхве планирует изучать инженерное дело в колледже и хочет продолжать совершенствовать свой протез руки. Он нацелился на проведение клинического исследования пациентов с потерями верхних конечностей. Он уже получил два предварительных патента на свое изобретение: один на нейропротез и один на алгоритм интерпретации мозговых волн.

Чой говорит, что его алгоритм можно использовать не только в протезировании, включая управление вспомогательными устройствами, такими как инвалидные коляски, и помощь пациентам с БАС в общении.

«Интерпретация мозговых волн — это действительно большая развивающаяся область», — говорит он. «Мой алгоритм — лучший из всех алгоритмов, описанных в литературе, с довольно значительным отрывом. Я думаю, что у него могут быть большие приложения в будущем».

Рекомендуемые видео

Смотреть каждый прототип, который привел к созданию реалистичного протеза руки | Токи

[Рассказчик] Протезы рук на протяжении большей части 20-го

и 21-го века выглядели так.

Пока на олимпиаде бегали протезы ног,

рук оставляли позади.

Протезы — довольно сложный продукт для разработки.

Он не заменит и не превзойдет человеческую руку.

В конечном счете это инструмент.

И он здесь, чтобы помочь вам

и мы должны сделать его чрезвычайно функциональным,

но простым в использовании.

[Рассказчик] Но с начала 2000-х

частные компании, правительства и исследовательские лаборатории

разрабатывают протезы, которые

более функциональны и намного более продвинуты, чем предыдущие модели.

Wired поговорил с основателем Easton LaChappelle

и генеральным директором Unlimited Tomorrow

, чтобы понять, как он спроектировал,

испытал и принял свой протез руки.

Итак, какие варианты

доступны для тех, кто ищет протезы рук?

Ассортимент протезов сегодня

весьма разнообразен.

Есть очень простые пассивные устройства.

Они выглядят как рука,

, но у них нет никаких движений

и они не выполняют никаких функций, кроме эстетики или косметики.

А вот и корпус с питанием.

Итак, это классическая система крючков и когтей

обычно вы пожимаете плечами, как бы двигаете своим телом

, чтобы иметь возможность закрывать и открывать захват.

И следующий класс довольно широкий.

Вы идете в миоэлектрический, более роботизированный класс.

А дальше вы попадаете на исследовательский уровень

, где находятся устройства управления мозгом

, которые разрабатывают университеты.

[Рассказчик] Таким образом, главный вопрос заключался в том,

, как вы можете спроектировать руку, которая функциональна

и в то же время доступна по цене?

Истон начал с этого дизайна.

С этого все и началось.

Это самая первая роботизированная рука, которую я сделал, когда мне было 14 лет.

И, как видите, здесь много простых предметов домашнего обихода.

На данный момент много Лего и электрических трубок.

Это очень просто, но по существу подтверждает

, что мы можем использовать моторы и сухожилия

, чтобы разжимать и сжимать пальцы.

[Рассказчик] Следующей была эта модель.

Я сделал это еще в 2012 году,

и это было действительно в младенчестве

в мире потребительской 3D-печати.

По сути, это были машины для горячего клея,

, которые экструдировали материал, и иногда они работали,

, иногда они не работали,

, вы можете видеть, что это очень похожая концепция,

, что у нас есть эти серводвигатели

которые по сути держат эти сухожилия, эти лески.

Для увеличения сцепления,

Решил поставить вот такие подушечки для мизинца.

И это было гораздо функциональнее.

Я действительно мог точно подбирать вещи

и выполнять с ним немного больше задач в реальной жизни.

[Рассказчик] Их следующий прототип был немного более научно-фантастическим.

Он использовал гарнитуру ЭЭГ,

, которая измеряла мозговые волны для управления протезом.

Следующий прототип я называю Robo Arm.

И здесь было много концепций

, слитых воедино.

Я нашел много преимуществ в работе с сухожильными системами

по сравнению с другими механическими конструкциями,

многие другие устройства на рынке используют рычаги.

Итак, когда мы рассмотрели сухожилия

и особенно отдельные суставы пальцев,

по сути, мы хотим устранить когнитивную полосу пропускания

, которую кто-то испытывает при использовании протеза

, и поэкспериментировать с тем, как мы можем объединить человека и машину?

Можем ли мы подключиться к мозгу без хирургического вмешательства?

Можно ли использовать внешние наушники?

Или лучше пройтись по нервам,

мышцам, какому-то локализованному участку

, чтобы можно было управлять протезом?

[Рассказчик] Их следующий дизайн вернулся к основам:

избавились от гарнитуры

и вместо этого сосредоточились на 3D-печатном материале

с дизайном системы сухожилий.

Это похоже на то, что я много лет учусь прототипированию,

объединяя все это в единый дизайн.

Гильза – самая твердая часть протеза,

и если он не подходит, никто не будет его использовать.

На самом деле это была копия маленькой девочки по имени Момо.

Мы отправим веб-камеры и 3D-сканеры,

и Xbox Kinect в ее дом во Флориде

, где ее мать отсканирует культю.

Затем мы создадим сокет,

, с помощью которого устройство подключается к человеку.

А еще есть небольшая лампочка

, которая будет считывать ваши мышцы.

И оттуда она может открывать

и закрывать руку, менять захваты.

И сегодня мы все еще используем то, как мы можем

создать эти естественные петли обратной связи в мозгу.

Мы хотим дополнить мозг.

Мы не хотим брать под контроль

или создавать дополнительный мозг.

Мы хотим узнать, как обычно работает человеческая рука.

Это TrueLimb.

Это наш первый продукт, который мы выпустили в июне 2020 года.

И когда вы посмотрите на это,

это по сути роботизированные руки.

Таким образом, каждый из этих пальцев имеет индивидуальное движение пальцев

, вы можете видеть эти маленькие сухожилия здесь,

у нас есть около 14 суставов, которые действуют независимо.

[Рассказчик] Как это работает?

Как люди с отсутствующими конечностями

могут использовать свои мышцы для перемещения устройства?

Одно дело считывать данные с человеческого тела,

которые мы делаем с помощью датчиков,

но как тогда мы вводим данные обратно в тело

и в мозг?

Как мы можем сообщить,

касаетесь ли вы чего-то горячего или холодного?

Вы берете что-то деликатным прикосновением

или действительно держите?

[Рассказчик] Здесь начинается их система обратной связи.

Мы оборачиваем всю конечность большим набором

этих датчиков и ищем очень маленькие мельчайшие изменения.

Мы постараемся сделать все как можно проще.

Прямо сейчас мы используем вибрационный двигатель

, похожий на тот, что используется в сотовых телефонах.

[Рассказчик] Использование 3D-печатных материалов

помогает снизить затраты, но в начале

3D-печатный ландшафт выглядел

совсем иначе, чем сегодня.

3D-печать прошла долгий путь с тех пор, как я начал с

, когда это были самые простые 3D-принтеры

, сделанные из дерева, вырезанного лазером, и очень простого пластика.

Выглядит невероятно.

Но мы обнаружили, что это очень жестоко.

И так мы продолжали ломать мизинец.

Это то, о что ты будешь стучать всем на прилавке.

А потом мы как бы достигли точки, когда

это просто не сработает для протеза.

Недостаточно прочный.

Итак, мы начали изучать

то, что происходит в сфере 3D-печати.

Именно здесь мы впервые начали общение с HP.

Они создали эту невероятную машину

, которая печатает в полноцветном режиме,

, а также из очень прочного нейлонового материала.

[Рассказчик] Инновации в 3D-печати

означают более прочные материалы, которые, как мы надеемся, превратят

в более устойчивые устройства.

Итак, что дальше с Безлимитным Завтра?

Мы постоянно учимся, постоянно проводим исследования,

сбор данных, которые помогают влиять на

будущее продукта.

И это то, что действительно высоко в нашем списке.

Просто продолжайте расширять

и делать это все более и более доступным.

И мы рассматриваем формы экзоскелетов

и другие типы технологий для использования робототехники

и множество наших основополагающих технологий

, чтобы помочь людям расширить возможности

, а также обеспечить доступность и мобильность по всему миру.

[тихая музыка]

26-летний парень создает управляемые разумом бионические руки стоимостью 8000 долларов

Серия

| Challengers

Бионические руки раньше стоили 80 000 долларов. Теперь молодой инженер снизил стоимость более чем на 90%. 14 августа 2021 г. Только в Соединенных Штатах ежегодно происходит 185 000 ампутаций, и ожидается, что это число будет только расти.

Исследования показывают, что число людей с потерей конечностей в США может почти удвоиться к 2050 году, в первую очередь из-за сосудистых заболеваний, которые часто вызываются диабетом. Чтобы удовлетворить этот спрос, одна многообещающая компания по производству протезов рук встряхивает отрасль.

Роботизированный протез руки может стоить от 20 000 до 100 000 долларов. Эти расходы становятся особенно тяжелыми для родителей маленьких детей, которые вырастают из своих протезов всего за 12-14 месяцев.

Ежегодно в США расходы на протезирование составляют более 6 миллиардов долларов.

Но проблема не только в цене. Существует множество других осложнений с традиционным протезированием, в том числе универсальный подход, который приводит к раздражению кожи, хронической боли и чрезмерному потоотделению, отсутствие обучения, которое может сделать протез непригодным для использования, и ограниченный доступ к специалистам. .

Однако из-за своей цены люди с ампутированными конечностями часто соглашаются на традиционные протезы, жертвуя большим диапазоном движений ради пассивного устройства, которое выглядит как человек, но не двигается. Unlimited Tomorrow поставила перед собой задачу решить эти фундаментальные проблемы в отрасли, чтобы людям с ампутированными конечностями больше не приходилось выбирать между функциональностью и внешним видом.

Наконец-то доступный протез руки, управляемый разумом

Основанная в 2014 году Истоном Лашапелем, когда ему было всего 18 лет, компания готова стать лидером в индустрии протезов рук. Их устройство True Limb стоит менее 8000 долларов, а для детей оно еще дешевле — около 4000 долларов.

True Limb одновременно функционален, как , так и , выглядит реалистично и служит зеркальным отражением противоположной конечности ампутанта, вплоть до кончиков пальцев. И пока протез руки 60-90% дешевле, чем традиционные протезы, многие пользователи говорят, что они намного превосходят рыночные альтернативы.

Unlimited Tomorrow открывает новую эру в протезировании с помощью своих роботизированных рук, напечатанных на 3D-принтере.

В чем секрет? Unlimited Tomorrow использует полностью дистанционный индивидуальный процесс, исключающий посредников и производящий протезы полностью собственными силами. Вот как это работает: сначала пациенты назначают индивидуальную консультацию с членом клинической команды Unlimited Tomorrow. Затем компания отправляет человеку с ампутированной конечностью 3D-сканер, способный создать полное сканирование культи.

Оттуда клиентам высылается набор «проверочных головок», и они участвуют в видеооценках с клинической командой, чтобы оценить удобство и удобство. Если что-то кажется неудобным, клиницисты могут внести коррективы и повторять процесс до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная посадка. После того, как подгонка завершена, команда 3D-печатает бионическую руку, собирает необходимые компоненты и тестирует ее, прежде чем отправить человеку с ампутированной конечностью для обучения.

«Он открывает новый уровень персонализации, о котором раньше и не думали», — говорит Лашапель. «Каждое устройство создается уникальным для каждого человека, вплоть до размера, формы и ощущений. Мы собрали так много невероятных функций, таких как осязание, простое в использовании движение, а также чрезвычайно легкий и прочный ».

Для 40 миллионов людей с ампутированными конечностями во всем мире, нуждающихся в протезах конечностей, этот удаленный, персонализированный и доступный процесс протезирования означает надежду на лучшее будущее.

Делаем бионические конечности доступными для всех

Путь Лашапеля к созданию самого совершенного протеза руки вдохновляет. Это началось, когда ему было всего 14 лет, после того, как он встретил молодую девушку с традиционным протезом конечности за 80 000 долларов. Сцена не подходила Лашапелю, который уже создал в своей спальне роботизированную руку, которая, по его мнению, была более функциональной.